JP2007531645A - Features in a substrate and method for forming the same - Google Patents

Features in a substrate and method for forming the same Download PDF

Info

Publication number
JP2007531645A
JP2007531645A JP2007506450A JP2007506450A JP2007531645A JP 2007531645 A JP2007531645 A JP 2007531645A JP 2007506450 A JP2007506450 A JP 2007506450A JP 2007506450 A JP2007506450 A JP 2007506450A JP 2007531645 A JP2007531645 A JP 2007531645A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
width
slot
exemplary
feature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2007506450A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
リオ， ジュニア クラーク，
クリス アショフ，
ケアリー ジー アディントン，
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hewlett Packard Development Co LP
Original Assignee
Hewlett Packard Development Co LP
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hewlett Packard Development Co LP filed Critical Hewlett Packard Development Co LP
Publication of JP2007531645A publication Critical patent/JP2007531645A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/14016—Structure of bubble jet print heads
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/14016—Structure of bubble jet print heads
    • B41J2/14145—Structure of the manifold
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/16—Production of nozzles
    • B41J2/1601—Production of bubble jet print heads
    • B41J2/1603—Production of bubble jet print heads of the front shooter type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/16—Production of nozzles
    • B41J2/1621—Manufacturing processes
    • B41J2/1623—Manufacturing processes bonding and adhesion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/16—Production of nozzles
    • B41J2/1621—Manufacturing processes
    • B41J2/1625—Manufacturing processes electroforming
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/16—Production of nozzles
    • B41J2/1621—Manufacturing processes
    • B41J2/1631—Manufacturing processes photolithography
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/16—Production of nozzles
    • B41J2/1621—Manufacturing processes
    • B41J2/1632—Manufacturing processes machining
    • B41J2/1634—Manufacturing processes machining laser machining
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/16—Production of nozzles
    • B41J2/1621—Manufacturing processes
    • B41J2/1637—Manufacturing processes molding
    • B41J2/1639—Manufacturing processes molding sacrificial molding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/16—Production of nozzles
    • B41J2/1621—Manufacturing processes
    • B41J2/164—Manufacturing processes thin film formation
    • B41J2/1645—Manufacturing processes thin film formation thin film formation by spincoating
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T156/00—Adhesive bonding and miscellaneous chemical manufacture
    • Y10T156/10—Methods of surface bonding and/or assembly therefor
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49401—Fluid pattern dispersing device making, e.g., ink jet

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
  • Coating Apparatus (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Micromachines (AREA)
  • Pressure Sensors (AREA)

Abstract

記述される実施形態は、基板（３００）内のフィーチャー（９０５）及びそれを形成する方法に関連する。１つの例示的な実施形態は、第１の基板表面（３０２）と、概ね反対に位置する第２の基板表面（３０３）との間に延在する基板（３００）と、第１の表面（３０２）に対して垂直でない穿孔軸に沿って第１の表面（３０２）内に形成される少なくとも１つのフィーチャー（９０５）とを含むマイクロデバイスにすることができる。  The described embodiments relate to features (905) in the substrate (300) and methods of forming the same. One exemplary embodiment includes a substrate (300) extending between a first substrate surface (302) and a generally opposite second substrate surface (303), and a first surface ( 302) can be a microdevice that includes at least one feature (905) formed in the first surface (302) along a drill axis that is not perpendicular to 302).

Description

多くのマイクロデバイスが、その中に複数のフィーチャーが形成された基板を備える。従来のフィーチャーの形状、寸法及び／又は向きは、マイクロデバイスの設計に制約を加えることがある。   Many microdevices include a substrate having a plurality of features formed therein. The shape, size and / or orientation of conventional features can place constraints on the design of the microdevice.

図面全体を通して、類似の機構及び構成要素を参照する際に、可能な限り同じ構成要素が用いられる。異なる実施形態を指示するために、アルファベットの添え字が用いられる。   Wherever possible, the same components will be used throughout the drawings to refer to the same features and components. Alphabetic subscripts are used to indicate different embodiments.

以下に記述される実施形態は、基板内にフィーチャーを形成するための方法及びシステムに関連し、そしてそのような基板を組み込んであるマイクロデバイスに関連する。フィーチャー（複数可）が、ブラインドフィーチャー及び貫通フィーチャーを含む、種々の構成を有することができる。ブラインドフィーチャーは、基板の厚みの全体を貫通しない。その厚みの全体を貫通して延在するフィーチャーは、貫通フィーチャーになる。後続の作製工程において、ブラインドフィーチャーをさらに処理して、貫通フィーチャーを形成することもできる。   The embodiments described below relate to methods and systems for forming features in a substrate and to microdevices incorporating such a substrate. The feature (s) can have a variety of configurations, including blind features and penetrating features. Blind features do not penetrate the entire thickness of the substrate. A feature that extends through the entire thickness becomes a penetrating feature. In subsequent fabrication steps, the blind features can be further processed to form penetrating features.

その中に複数のフィーチャーが形成される例示的な基板は、数ある中でも、マイクロチップ及び流体吐出デバイスのような種々のマイクロデバイスにおいて利用することができる。プリントヘッドのような流体吐出デバイスは、印刷の応用形態において利用される。また、流体吐出デバイスは、数ある中でも、医療及び実験の応用形態において利用される。例示的な基板は、種々の他の応用形態において利用することもできる。たとえば、画像表示ディスプレイを形成するために、ディスプレイデバイスが、ガラス基板内に形成される複数のフィーチャーを備えることができる。   Exemplary substrates in which multiple features are formed can be utilized in various microdevices such as microchips and fluid ejection devices, among others. Fluid ejection devices such as printheads are utilized in printing applications. In addition, fluid ejection devices are used in medical and experimental applications, among others. The exemplary substrate can also be utilized in a variety of other applications. For example, to form an image display, a display device can include a plurality of features formed in a glass substrate.

複数のフィーチャーが流体給送スロット（「スロット」）を含む、いくつかの実施形態を以下に示す。これらの技法は、基板内に形成される他のタイプのフィーチャーにも同じように適用することができる。   Several embodiments are shown below in which multiple features include fluid delivery slots (“slots”). These techniques are equally applicable to other types of features formed in the substrate.

スロットが形成される基板は、数ある用途の中でも、インクジェットプリントヘッド及び／又はプリントカートリッジのような流体吐出デバイスに組み込むことができる。以下に記述される種々の構成要素は縮尺通りに描かれていない場合もある。むしろ、含まれる図は、概略的な表現として、本明細書において記述される種々の発明の原理を読者に対して例示することを意図している。   The substrate in which the slot is formed can be incorporated into a fluid ejection device such as an inkjet printhead and / or print cartridge, among other applications. The various components described below may not be drawn to scale. Rather, the included figures are intended as a schematic representation to illustrate to the reader various inventive principles described herein.

− 例示的なプリンティングデバイス −
図１は、１つの例示的なプリントカートリッジを利用することができる１つの例示的なプリンティングデバイスの概略図を示す。この実施形態では、プリンティングデバイスはプリンタ１００を含む。ここに図示されるプリンタは、インクジェットプリンタの形で具現される。プリンタ１００は、白黒及び／又はカラーで印刷することができる。用語「プリンティングデバイス」は、その機能の少なくとも一部を果たすためにスロット付基板（複数可）を利用する任意のタイプのプリンティングデバイス及び／又は画像形成デバイスを指している。そのようなプリンティングデバイスの例は、限定はしないが、プリンタ、ファクシミリ装置及び写真複写機を含むことができる。この例示的なプリンティングデバイスでは、スロット付基板は、プリントカートリッジに組み込まれるプリントヘッドの一部を含んでおり、その一例が以下に記述される。 − Exemplary printing device −
FIG. 1 shows a schematic diagram of one exemplary printing device that can utilize one exemplary print cartridge. In this embodiment, the printing device includes a printer 100. The printer shown here is embodied in the form of an inkjet printer. The printer 100 can print in black and white and / or color. The term “printing device” refers to any type of printing device and / or imaging device that utilizes slotted substrate (s) to perform at least some of its functions. Examples of such printing devices can include, but are not limited to, printers, facsimile machines, and photocopiers. In this exemplary printing device, the slotted substrate includes a portion of a print head that is incorporated into a print cartridge, an example of which is described below.

− 例示的な製品及び方法 −
図２は、１つの例示的なプリンティングデバイスにおいて利用することができる１つの例示的なプリントカートリッジ２０２の概略図を示す。そのプリントカートリッジは、プリントヘッド２０４と、該プリントヘッドを支持するカートリッジ本体２０６を有している。このプリントカートリッジ２０２では、単一のプリントヘッド２０４が用いられるが、他の例示的な構成は、単一のプリントカートリッジ上で多数のプリントヘッドを利用してもよい。 -Exemplary products and methods-
FIG. 2 shows a schematic diagram of one exemplary print cartridge 202 that can be utilized in one exemplary printing device. The print cartridge includes a print head 204 and a cartridge main body 206 that supports the print head. Although this print cartridge 202 uses a single printhead 204, other exemplary configurations may utilize multiple printheads on a single print cartridge.

プリントカートリッジ２０２は、カートリッジ本体２０６内に内蔵型の流体又はインク供給源を有するように構成される。別法では、又はそれに加えて、他のプリントカートリッジ構成は、外部の供給源から流体を取り込むように構成することができる。当業者には、他の例示的な構成も理解されよう。以下の説明では、用語「インク」が利用されるが、流体吐出デバイスは、様々な範囲の流体を給送できることを理解されたい。   Print cartridge 202 is configured to have a built-in fluid or ink supply within cartridge body 206. Alternatively, or in addition, other print cartridge configurations can be configured to draw fluid from an external source. Those skilled in the art will appreciate other exemplary configurations. In the following description, the term “ink” is utilized, but it should be understood that a fluid ejection device can deliver a range of fluids.

プリンタ１００が適切に機能するために、プリントカートリッジ２０２は信頼性があることが望ましい。さらに、製造中にプリントカートリッジが故障すると、製造コストが高くなる。プリントカートリッジの故障は、プリントカートリッジの構成要素の故障に起因する可能性が高い。そのような構成要素の故障は、亀裂が生じることによって引き起こされる可能性がある。そのような事情に鑑みて、以下に記述される種々の実施形態は、亀裂を生じる傾向を減少させたプリントヘッドを提供することができる。   In order for the printer 100 to function properly, it is desirable that the print cartridge 202 be reliable. Further, if the print cartridge fails during manufacturing, the manufacturing cost increases. A print cartridge failure is likely due to a print cartridge component failure. Such component failure can be caused by cracking. In view of such circumstances, the various embodiments described below can provide a printhead with a reduced tendency to crack.

プリントカートリッジ２０２の信頼性は、プリントカートリッジ内に、特にプリントヘッド２０４内に含まれる気泡によって影響を及ぼされる可能性もある。数ある原因の中でも、気泡は、インク内で、プリンティングデバイスの動作の副産物として形成される可能性が高い。たとえば、インクがプリントヘッドの１つ又は複数の発射室から吐出されるときに、プリンティングデバイスのプリントカートリッジにおける吐出工程の副産物として、気泡が形成されることがある。   The reliability of the print cartridge 202 can also be affected by air bubbles contained within the print cartridge, particularly within the print head 204. Among other causes, bubbles are likely to form in the ink as a byproduct of the operation of the printing device. For example, when ink is ejected from one or more firing chambers of a print head, air bubbles may be formed as a by-product of the ejection process in the print cartridge of the printing device.

気泡がプリントヘッド内に蓄積すると、気泡は、発射室のいくつか又は全てへのインクの流れを遮断することがあり、それによりプリントヘッドが機能不良を生ずることもある。後に明らかになるように、いくつかの実施形態は、プリントヘッドから気泡を排出し、そのような機能不良が生じる可能性を減らすことができる。   As bubbles accumulate in the printhead, the bubbles can block the flow of ink to some or all of the firing chambers, which can cause the printhead to malfunction. As will become apparent later, some embodiments can expel air bubbles from the printhead and reduce the likelihood of such malfunctions.

さらに、プリントカートリッジの設計においては、そのコストを低減することが望ましい。そのようなコストを低減するための１つの方法は、プリントヘッド２０４の寸法を小さくすることであり、それにより材料コスト及び製造コストを削減することである。   Furthermore, it is desirable to reduce the cost in the design of print cartridges. One way to reduce such costs is to reduce the size of the printhead 204, thereby reducing material and manufacturing costs.

図３は、図２に示されるような例示的なプリントヘッド２０４の一部の概略的な断面図を示す。図３Ａは、代替のプリントヘッド構成を示しており、端部給送構造と呼ばれる場合もある。   FIG. 3 shows a schematic cross-sectional view of a portion of an exemplary printhead 204 as shown in FIG. FIG. 3A shows an alternative printhead configuration, sometimes referred to as an end feed structure.

図３は、一つの軸を横切るように、第１の基板表面（「第１の表面」）３０２に対して直交するように見た図であり、その軸は、図３が示される紙面に入り込むように、そして突出するように延在する。この特定の実施形態では、この軸は、第１の表面と第２の表面との間に存在するとともにそれらの表面に対して概ね平行に延在する長軸である。ここで、基板３００は、第１の表面３０２と、第２の基板表面（「第２の表面」）３０３との間に延在する厚みｔを有する。この実施形態では、流体給送スロット（「スロット」）を含む３つのフィーチャー３０５ａ〜ｃが、第１の表面３０２と第２の表面３０３との間で基板３００を貫通する。本実施形態を説明する上で、用語「スロット」及び「フィーチャー」は同じ意味で利用される。他のフィーチャータイプの例が、図９Ａ、図９Ｂ及び図１０Ａ、図１０Ｂを参照して後に記述される。   FIG. 3 is a view as viewed perpendicular to the first substrate surface (“first surface”) 302 so as to cross one axis, and the axis is in the plane of FIG. It extends so as to enter and protrude. In this particular embodiment, this axis is a major axis that exists between the first and second surfaces and extends generally parallel to the surfaces. Here, the substrate 300 has a thickness t that extends between a first surface 302 and a second substrate surface (“second surface”) 303. In this embodiment, three features 305 a-c that include fluid feed slots (“slots”) penetrate the substrate 300 between the first surface 302 and the second surface 303. In describing this embodiment, the terms “slot” and “feature” are used interchangeably. Examples of other feature types will be described later with reference to FIGS. 9A, 9B and 10A, 10B.

この特定の実施形態において、基板３００はシリコンを含み、ドープすることができるか、又はドープしないままにすることもできる。他の基板材料は、限定はしないが、ガリウムヒ素、ガリウムリン、インジウムリン、ガラス、石英、セラミック又は他の材料を含むことができる。   In this particular embodiment, the substrate 300 comprises silicon and can be doped or left undoped. Other substrate materials can include, but are not limited to, gallium arsenide, gallium phosphide, indium phosphide, glass, quartz, ceramic, or other materials.

基板厚ｔは、意図する応用形態のために適した任意の適当な寸法を有することができる。実施形態に応じて、基板厚ｔは、１００マイクロメ−トルより薄い厚さから２０００マイクロメ−トル以上の厚さにまで及ぶことができる。１つの例示的な実施形態は、約６７５マイクロメ−トル厚である基板を利用することができる。本明細書では単一の基板が説明されるが、他の適当な実施形態は、製造中に、及び／又は仕上げられた製造物において多数の層を有する基板を含んでもよい。たとえば、１つのそのような実施形態は、第１の構成要素と、処理中の或る時点において除去される第２の犠牲構成要素とを有する基板を用いてもよい。   The substrate thickness t can have any suitable dimension suitable for the intended application. Depending on the embodiment, the substrate thickness t can range from a thickness of less than 100 micrometers to a thickness of 2000 micrometers or more. One exemplary embodiment can utilize a substrate that is approximately 675 micrometers thick. Although a single substrate is described herein, other suitable embodiments may include a substrate having multiple layers during manufacture and / or in the finished product. For example, one such embodiment may use a substrate having a first component and a second sacrificial component that is removed at some point during processing.

この特定の実施形態では、基板の第２の表面３０３上に、１つ又は複数の薄膜層３１４が配置される。少なくともいくつかの実施形態では、基板３００が流体吐出デバイスに組み込まれるとき、障壁層３１６及びオリフィス板又はオリフィス層３１８が、薄膜層３１４上に配置される。   In this particular embodiment, one or more thin film layers 314 are disposed on the second surface 303 of the substrate. In at least some embodiments, the barrier layer 316 and the orifice plate or orifice layer 318 are disposed on the thin film layer 314 when the substrate 300 is incorporated into a fluid ejection device.

一実施形態では、１つ又は複数の薄膜層３１４は、１つ又は複数の導電性トレース（図示せず）、及びトランジスタ（図示せず）及び抵抗３２０のような電気的な構成要素を含むことができる。個々の抵抗は、電気的トレースを介して、選択的に制御することができる。いくつかの実施形態では、薄膜層３１４は、その中を流体が流れることができる多数の流体給送路３２２の壁又は表面を、少なくとも部分的に画定することもできる。また薄膜層３１４は、数ある中でも、フィールド又は熱酸化膜を含むことができる。障壁層３１６は、多数の発射室３２４を少なくとも部分的に画定することができる。いくつかの実施形態では、流体給送路３２２は、障壁層３１６だけで、又は障壁層３１６と薄膜層３１４と組み合わせて画定することができる。オリフィス層３１８は、多数の発射ノズル３２６を画定することができる。個々の発射ノズルは、個々の発射室３２４とそれぞれ位置合わせされることができる。   In one embodiment, the one or more thin film layers 314 include one or more conductive traces (not shown) and electrical components such as transistors (not shown) and resistors 320. Can do. Individual resistances can be selectively controlled via electrical traces. In some embodiments, the thin film layer 314 can also at least partially define the walls or surfaces of multiple fluid delivery channels 322 through which fluid can flow. The thin film layer 314 can include a field or thermal oxide film, among others. The barrier layer 316 can at least partially define a number of firing chambers 324. In some embodiments, the fluid delivery path 322 can be defined with the barrier layer 316 alone or in combination with the barrier layer 316 and the thin film layer 314. The orifice layer 318 can define a number of firing nozzles 326. Individual firing nozzles can each be aligned with individual firing chambers 324.

障壁層３１６及びオリフィス層３１８は、任意の適当な方法で形成することができる。１つの特定の実施態様では、障壁層３１６及びオリフィス層３１８はいずれも、フォトイメージャブルポリマー材料のような厚膜材料を含む。フォトイメージャブルポリマー材料は、任意の適当な方法で披着することができる。たとえば、その材料は「スピンオン」できることは当業者には理解されよう。   The barrier layer 316 and the orifice layer 318 can be formed by any suitable method. In one particular embodiment, both the barrier layer 316 and the orifice layer 318 comprise a thick film material, such as a photoimageable polymer material. The photoimageable polymer material can be displayed in any suitable manner. For example, those skilled in the art will appreciate that the material can be “spun on”.

スピンオンされた後に、障壁層３１６をパターニングして、その中に、少なくとも部分的に、給送路及び発射室のような所望のフィーチャーを形成することができる。一実施形態では、障壁層のパターニングされたエリアは、一般的に「ロストワックス」と呼ばれる工程において、犠牲材料で満たすことができる。この実施形態では、オリフィス層３１８は、障壁層と同じ材料から構成することができ、障壁層３１６上に形成することができる。１つのこのような例では、オリフィス層の材料は、障壁層上に「スピンオン」することができる。その後、オリフィス層３１８を必要に応じてパターニングして、個々のチャンバ３２４上にノズル３２６を形成することができる。その後、障壁層のチャンバ３２４及び給送路３２２から、犠牲材料を除去することができる。   After being spun on, the barrier layer 316 can be patterned to form desired features, such as a feed path and firing chamber, at least partially therein. In one embodiment, the patterned area of the barrier layer can be filled with a sacrificial material in a process commonly referred to as “lost wax”. In this embodiment, the orifice layer 318 can be composed of the same material as the barrier layer and can be formed on the barrier layer 316. In one such example, the material of the orifice layer can be “spun on” onto the barrier layer. Thereafter, the orifice layer 318 can be patterned as needed to form nozzles 326 on the individual chambers 324. The sacrificial material can then be removed from the barrier layer chamber 324 and the feed path 322.

別の実施形態では、障壁層３１６は厚膜を含み、一方、オリフィス層３１８は電鋳ニッケル又は他の適当な金属材料を含む。別法では、オリフィス層には、「Ｋａｐｔｏｎ」又は「Ｏｒｉｆｌｅｘ」のようなポリマーを用いることができ、レーザアブレーションによってノズルが形成される。他の適当な実施形態は、障壁層及びオリフィス層の両方の機能を果たすオリフィス層を用いることができる。   In another embodiment, the barrier layer 316 includes a thick film, while the orifice layer 318 includes electroformed nickel or other suitable metal material. Alternatively, a polymer such as “Kapton” or “Oriflex” can be used for the orifice layer, and the nozzle is formed by laser ablation. Other suitable embodiments may use an orifice layer that functions as both a barrier layer and an orifice layer.

カートリッジ本体２０６のハウジング３３０は、基板の第１の表面３０２上に配置することができる。いくつかの実施形態では、ハウジング３３０は、ポリマー、セラミック及び／又は他の適当な材料（複数可）を含むことができる。具体的には示されないが、接着剤を利用して、ハウジング３３０を基板３００に接着するか、又は他の方法で接合することができる。   The housing 330 of the cartridge body 206 can be disposed on the first surface 302 of the substrate. In some embodiments, the housing 330 can include a polymer, ceramic, and / or other suitable material (s). Although not specifically shown, the adhesive may be utilized to bond the housing 330 to the substrate 300 or otherwise join.

動作時に、インクのような流体が、カートリッジ本体２０６からスロット３０５ａ〜ｃに入ることができる。その後、流体は、個々の給送路３２２を通って、個々の発射室３２４に流れ込むことができる。個々の抵抗３２０又は他の吐出手段の中に電流を流すときに、発射室から流体を吐出することができる。電流は、発射室内に収容される、或る量の流体をその沸点まで加熱して、その流体が膨張して、それぞれ配置されるノズル３２６から流体の一部を吐出するほど十分に、抵抗を加熱することができる。その後、吐出された流体の代わりに、給送路３２２から次の流体を補うことができる。   In operation, fluid, such as ink, can enter the slots 305a-c from the cartridge body 206. The fluid can then flow through individual feed channels 322 into individual firing chambers 324. Fluid can be discharged from the firing chamber when current is passed through the individual resistors 320 or other discharge means. The current is sufficiently resistive to heat a volume of fluid contained in the launch chamber to its boiling point, causing the fluid to expand and eject a portion of the fluid from each disposed nozzle 326. Can be heated. Thereafter, the next fluid can be supplemented from the feed path 322 instead of the discharged fluid.

図３Ａに示されるように、スロット３０５ｂ1は、第１の表面３０２と第２の表面３０３との間に延在する。スロット３０５ａ1、３０５ｃ1は、第２の表面に対して直交するか、又は直角以外の角度を成す第１の側壁３４０及び第２の側壁３４２から、第２の表面３０３まで延在する。そのような構成によれば、小さなプリントヘッドダイサイズを用いて、より大きなダイサイズと同じ機能を提供できるようになる。 As shown in FIG. 3A, the slot 305 b 1 extends between the first surface 302 and the second surface 303. The slots 305a 1 , 305c 1 extend from the first side wall 340 and the second side wall 342 perpendicular to the second surface or at an angle other than a right angle to the second surface 303. Such a configuration can provide the same functionality as a larger die size using a smaller printhead die size.

図４は、図３に示される基板３００の概略図を示す。この実施形態では、各スロット３０５ａ〜ｃはそれぞれ、穿孔軸ｂ1、ｂ2及びｂ3に沿って、基板３００を貫通して延在する。穿孔軸は、第１の表面及び第２の表面と交差し、スロットを通して流体を流したい方向に概ね対応することができる。スロット３０５ｂは、第２の表面３０３に対して垂直である穿孔軸ｂ2に沿って延在する。スロット３０５ａ及び３０５ｃは、第２の表面３０３に対して垂直でない穿孔ｂ1、ｂ3に沿って延在する。個々のスロット３０５ａ、３０５ｃは、第２の表面３０３に対して角度α1、α2を成す。 FIG. 4 shows a schematic diagram of the substrate 300 shown in FIG. In this embodiment, each of the slots 305a~c along the drilling axis b 1, b 2 and b 3, extending through the substrate 300. The perforation axis can generally correspond to the direction in which the fluid is to flow through the slot, intersecting the first surface and the second surface. The slot 305b extends along a drilling axis b 2 that is perpendicular to the second surface 303. Slots 305a and 305c extend along perforations b 1 , b 3 that are not perpendicular to second surface 303. The individual slots 305 a and 305 c form angles α 1 and α 2 with respect to the second surface 303.

角度α1、α2は第２の表面３０３に対して、９０°よりも小さな任意の角度を含むことができ、実施形態に応じて、１０°〜８０°の範囲の値を有する。実施形態によっては、角度α1、α2は、約６０°〜約８０°の範囲を有することができる。他の実施形態では、角度α1、α2は、約４０°〜約５９°の範囲を有することができる。さらに他の実施形態では、角度α1、α2は、約２０°〜約３９°の範囲を有することができる。この特定の実施形態では、角度α1、α2はそれぞれ約６２°を含み、別の特定の実施形態は約４５°の角度を有する。この実施形態では、角度α1、α2は類似する角度を含むが、他の実施形態は異なる値を有することもできる。たとえば、代替の実施形態では、角度α1は４５°の値を有することができるのに対して、角度α2は５５°の値を有する。１つ又は複数の角度のあるスロットを有することにより、以下にさらに詳細に説明されるように、プリントカートリッジ設計及び他のマイクロデバイスの設計において、選択肢を広げることができる。 The angles α 1 , α 2 can include any angle less than 90 ° with respect to the second surface 303 and have a value in the range of 10 ° -80 °, depending on the embodiment. In some embodiments, the angles α 1 , α 2 can have a range of about 60 ° to about 80 °. In other embodiments, the angles α 1 , α 2 can have a range of about 40 ° to about 59 °. In still other embodiments, the angles α 1 , α 2 can have a range of about 20 ° to about 39 °. In this particular embodiment, the angles α 1 , α 2 each include about 62 °, and another specific embodiment has an angle of about 45 °. In this embodiment, the angles α 1 , α 2 include similar angles, but other embodiments may have different values. For example, in an alternative embodiment, angle α 1 can have a value of 45 °, while angle α 2 has a value of 55 °. Having one or more angled slots allows a wider choice in print cartridge designs and other microdevice designs, as will be described in more detail below.

この実施形態では、スロット３０５ａ、３０５ｃは、長軸に対して垂直に見たときに、第２の表面３０３に対して角度を成す。別法では、又はそれに加えて、他の実施形態は、長軸に沿って見たときに、第２の表面３０３に対して角度を成すことができる。そのような構成の例は、図８〜図８Ｂを参照して、後にさらに詳細に説明されるであろう。１つ又は複数の角度のあるスロットを有する実施形態は、設計に大きな自由度を与えることができる。たとえば、傾斜させたスロットによって、第１の表面３０２において第１の幾何学図形的配列を与えることができ、第２の表面３０３において第２の異なる幾何学図形的配列を与えることができる。   In this embodiment, the slots 305a, 305c are angled with respect to the second surface 303 when viewed perpendicular to the major axis. Alternatively, or in addition, other embodiments may be angled with respect to the second surface 303 when viewed along the long axis. An example of such a configuration will be described in more detail later with reference to FIGS. 8-8B. Embodiments having one or more angled slots can provide great design freedom. For example, a slanted slot can provide a first geometrical arrangement at the first surface 302 and a second different geometrical arrangement at the second surface 303.

図４Ａ及び図４Ｂはそれぞれ基板の第１の表面３０２及び第２の表面３０３の平面図を示す。この実施形態では、スロット３０５ａ〜３０５ｃは、第１の表面３０２において第１のフットプリント４０２ａを画定し、第２の表面３０３において第２の異なるフットプリント４０２ｂを画定する。第１のフットプリント４０２ａは第１の面積を画定し、第２のフットプリント４０２ｂは第２の面積を画定する。いくつかの実施形態において、第１の面積は第２の面積よりも少なくとも約１０パーセント大きくすることができる。この特定の実施形態では、第１の面積は第２の面積よりも約２０パーセント大きい。さらに、この実施形態では、増加した分の面積は主に、フットプリント４０２ｂの幅ｗbと比べて、フットプリント４０２ａの幅ｗaが大きいことによる。 4A and 4B show plan views of the first surface 302 and the second surface 303 of the substrate, respectively. In this embodiment, the slots 305 a-305 c define a first footprint 402 a on the first surface 302 and a second different footprint 402 b on the second surface 303. The first footprint 402a defines a first area and the second footprint 402b defines a second area. In some embodiments, the first area can be at least about 10 percent greater than the second area. In this particular embodiment, the first area is about 20 percent greater than the second area. Further, in this embodiment, the increased area is mainly due to the fact that the width w a of the footprint 402a is larger than the width w b of the footprint 402b.

図５は、別の例示的なプリントカートリッジ２０２ａの一部を切り取った斜視図を示す。基板３００ａは、２つの構成要素が互いに結合してプリントカートリッジ２０２ａを形成することができる位置関係でハウジング３３０ａに隣接して配置される。この実施形態では、スロット間に残される基板材料によって、少なくとも部分的に、３つのスロット３０５ｄ〜３０５ｆが画定される。スロット間に残される、この基板材料は、本明細書において「ビーム（複数可）」５０２ａ〜５０２ｄと呼ばれ、スロットの長軸に対して概ね平行に延在する。ビーム５０２ａ及び５０２ｄは、一方ではスロットを画定し、他方では基板端部を画定するので、外側ビームと呼ぶことができる。同様に、ビーム５０２ｂ及び５０２ｃは、両側においてスロットを画定するので、内側ビームと呼ぶことができる。ビーム５０２ａ〜５０２ｄは、スロットの長軸に対して直角に測定したときに、第１の表面３０２ａにおいてそれぞれ幅ｗ1〜ｗ4を有する。 FIG. 5 shows a perspective view of a portion of another exemplary print cartridge 202a. The substrate 300a is disposed adjacent to the housing 330a in a positional relationship that allows two components to join together to form the print cartridge 202a. In this embodiment, three slots 305d-305f are defined at least in part by the substrate material left between the slots. This substrate material left between the slots, referred to herein as “beam (s)” 502a-502d, extends generally parallel to the long axis of the slot. Beams 502a and 502d can be referred to as outer beams because they define slots on the one hand and substrate edges on the other. Similarly, beams 502b and 502c can be referred to as inner beams because they define slots on both sides. Beam 502a~502d, when measured at right angles to the long axis of the slots, each having a width w 1 to w 4 at the first surface 302a.

いくつかのプリントカートリッジ設計は、第１の表面３０２ａに対し、基板の最も細いビームの幅を、取り得る最も広いビーム幅に維持することにより、基板３００ａとカートリッジ本体ハウジング３３０ａとの効果的な一体化を達成する。そのような構成は、数ある要因の中でも、カートリッジ本体ハウジング３３０ａを成形するのを助けることができる。この例示される実施形態では、ビーム幅ｗ1〜ｗ4は概ね等しい。 Some print cartridge designs are effective integration of the substrate 300a and the cartridge body housing 330a by maintaining the narrowest beam width of the substrate relative to the first surface 302a at the widest possible beam width. To achieve Such a configuration can help shape the cartridge body housing 330a, among other factors. In this illustrated embodiment, the beam widths w 1 -w 4 are approximately equal.

ビーム５０２ａ〜５０２ｄは、スロットの長軸に対して直角に測定されるときに、第２の表面３０３ａにおいてそれぞれ幅ｗ5〜ｗ8も規定する。いくつかのプリントカートリッジ設計は、外側ビーム５０２ａ、５０２ｄを内側ビーム５０２ｂ、５０２ｃよりも相対的に太くし、第２の表面３０３ａ上に存在する種々の電気的な構成要素を、外側ビーム上に配置できるように、基板の第２の表面３０３ａを構成する。図５に示されるように、１つ又は複数の角度のあるスロットを組み込むプリントヘッド基板３００ａは、所望の第１の表面構成及び所望の第２の表面構成の両方を達成することができる。さらに、基板３００ａの内側ビーム５０２ｂ、５０２ｃは、第２の表面における幅ｗ6、ｗ7が基板の厚みｔにわたって維持される構成よりも強く、亀裂が入る可能性が小さい。 Beam 502a~502d, when measured at right angles to the long axis of the slot, and define the width w 5 to w 8 in the second surface 303a. Some print cartridge designs make the outer beams 502a, 502d relatively thicker than the inner beams 502b, 502c and place various electrical components present on the second surface 303a on the outer beam. The second surface 303a of the substrate is configured so that it can. As shown in FIG. 5, a printhead substrate 300a that incorporates one or more angled slots can achieve both a desired first surface configuration and a desired second surface configuration. Further, the inner beam 502b of the substrate 300a, 502c is stronger than the configuration in which the width w 6, w 7 at the second surface is maintained over the thickness t of the substrate, is less likely to crack.

図５に示される実施形態は、長軸に沿って見たときに、概ね連続したスロットを有する。他の実施形態では、スロットの一方の側を画定するビームから、そのスロットの反対側を画定する別のビームまで、基板の長軸を横切るように延在する基板材料又は「リブ」を有することができる。   The embodiment shown in FIG. 5 has generally continuous slots when viewed along the long axis. In other embodiments, having a substrate material or "rib" that extends across the long axis of the substrate from a beam defining one side of the slot to another beam defining the opposite side of the slot. Can do.

図６〜図６Ｃは、リブ６０２が概ねスロット３０５ｇ〜３０５ｉの軸を横切るように延在する一例を示す。図６は、基板の第２の表面３０３ｂの平面図を示す。図６Ａは、図６に示されるような基板３００ｂの一部を切り取った図を示す。図６Ｂ及び図６Ｃは、ｙ軸に対して概ね直交するように見た、２つの例示的なリブ構成を提供する図を示す。   6-6C illustrate an example in which rib 602 extends generally across the axis of slots 305g-305i. FIG. 6 shows a plan view of the second surface 303b of the substrate. FIG. 6A shows a cut-away view of a substrate 300b as shown in FIG. 6B and 6C show views that provide two exemplary rib configurations, viewed generally orthogonal to the y-axis.

図６〜図６Ａに示されるように、リブ６０２は、ビーム５０２ｅと５０２ｆとの間、ビーム５０２ｆと５０２ｇとの間、及びビーム５０２ｇとビーム５０２ｈとの間に延在する。図６Ｂは、図６Ａに示されるリブ６０２をもう少し詳細に示しており、一方、図６Ｃは、別の例示的なリブ構成の、図６Ｂに示される図に類似の図である。   As shown in FIGS. 6-6A, ribs 602 extend between beams 502e and 502f, between beams 502f and 502g, and between beams 502g and 502h. FIG. 6B shows the rib 602 shown in FIG. 6A in a little more detail, while FIG. 6C is a view similar to the view shown in FIG. 6B of another exemplary rib configuration.

図６Ｂは、リブ６０２が、第１の表面３０２ｂに隣接する第１の幅ｗ1から、第２の表面３０３ｂに隣接する第２の幅ｗ2まで次第に細くなる一実施形態を示す。これは、１つの例示的な構成にすぎない。たとえば、他の実施形態は、第１の表面と第２の表面との間で概ね均一な幅を維持することができる。この事例では、リブ６０２は錐台形を近似することができる。そのような構成は、先に説明されたように、スロット３０５ｇによって流体を供給することができる種々のチャンバに、概ね均一な流体の流れを供給することができる。他の実施形態は、他のリブ形状を利用することができる。図６Ａ及び図６Ｂにおいて例示される実施形態では、リブ６０２の高さｈは、基板３００ｂの厚みｔに等しい。 FIG. 6B shows an embodiment in which the rib 602 gradually narrows from a first width w 1 adjacent to the first surface 302b to a second width w 2 adjacent to the second surface 303b. This is just one exemplary configuration. For example, other embodiments can maintain a generally uniform width between the first surface and the second surface. In this case, the ribs 602 can approximate a frustum shape. Such a configuration can provide a generally uniform fluid flow to the various chambers that can be supplied with fluid by slot 305g, as previously described. Other embodiments can utilize other rib shapes. In the embodiment illustrated in FIGS. 6A and 6B, the height h of the rib 602 is equal to the thickness t of the substrate 300b.

図６Ｃは、リブ高ｈが厚みｔより低い、代替の構成を示す。この特定の事例では、リブ６０２ａは第１の表面３０２ｂから延在するが、第２の表面３０３ｂまでは達しない。厚みｔより低いの高さｈを利用する構成は、スロット３０５ｇから種々のチャンバに供給されて均一な流体環境を得るのに寄与することができる。   FIG. 6C shows an alternative configuration where the rib height h is less than the thickness t. In this particular case, the rib 602a extends from the first surface 302b but does not reach the second surface 303b. The configuration using the height h lower than the thickness t can be supplied to various chambers from the slot 305g and contribute to obtaining a uniform fluid environment.

図７は、別の例示的な基板３００ｃの断面図を示す。この断面図は図４に示される図に類似しており、長軸に対し垂直である。２つのスロット３０５ｊ、３０５ｋが、第１の表面３０２ｃに対して垂直でない穿孔ｂ4、ｂ5にそれぞれ沿って、基板３００ｃを貫通して延在する。この事例では、穿孔ｂ4、ｂ5は、それぞれ幅ｗ8、ｗ9及びｗ10、ｗ11の中点を横切る。 FIG. 7 shows a cross-sectional view of another exemplary substrate 300c. This cross-sectional view is similar to the view shown in FIG. 4 and is perpendicular to the long axis. Two slots 305j, 305k are respectively along perforation b 4, b 5 not perpendicular to the first surface 302c, extending through the substrate 300c. In this case, perforations b 4 and b 5 cross the midpoints of widths w 8 and w 9 and w 10 and w 11 respectively.

この実施形態では、スロット３０５ｊは、第１の側壁７０２ａ及び第２の側壁７０２ｂによって、少なくとも部分的に画定される。同様に、スロット３０５ｋは、第１の側壁７０２ｃ及び第２の側壁７０２ｄによって、少なくとも部分的に画定される。   In this embodiment, the slot 305j is at least partially defined by the first sidewall 702a and the second sidewall 702b. Similarly, slot 305k is at least partially defined by first sidewall 702c and second sidewall 702d.

基板３００ｃを組み込むプリントカートリッジの動作中に、気泡が生じる場合がある。記述される実施形態のうちのいくつかによれば、従来のプリントヘッド設計と比べて、プリントヘッドから気泡を容易に排出できるようになる。この特定の実施形態では、気泡が、概ね７０４で示される。気泡７０４に作用する浮力がｚ軸に沿って働く。穿孔ｂ5に沿った流体の流れは、ｙ軸及びｚ軸の両方の成分を有するベクトルとして表すことができる。一般的に、流体の流れのｚ軸成分だけが気泡の浮力に逆らって作用し、気泡は第１の表面３０２ｃに向かって移動し、最終的にはスロットから出る可能性が高くなる。いくつかの事例では、気泡７０４は、第１の側壁７０２ｃに向かって移動し、その後、第１の表面３０２ｃに向かって第１の側壁に沿って上昇することができる。 Air bubbles may occur during the operation of the print cartridge incorporating the substrate 300c. Some of the described embodiments allow air bubbles to be easily evacuated from the printhead as compared to conventional printhead designs. In this particular embodiment, the bubble is indicated generally at 704. Buoyancy acting on the bubble 704 acts along the z-axis. Flow of fluid along the perforation b 5 can be expressed as a vector having components of both the y and z axes. In general, only the z-axis component of the fluid flow acts against the buoyancy of the bubble, and the bubble moves toward the first surface 302c and is more likely to eventually exit the slot. In some cases, the bubble 704 can move toward the first sidewall 702c and then rise along the first sidewall toward the first surface 302c.

複数の気泡が発生した場合、それらの気泡は、第１の側壁７０２ｃに向かって移動し、第１の側壁７０２ｃに沿って上昇することができる。共通の経路に従うことにより、気泡が一緒になるように力が働き、結果として凝集する傾向がある。気泡が凝集すると、それらの気泡は、そうでない場合よりも迅速にスロットから流れ出ることができる。浮力がインク流に逆らって気泡を上方に動かすための役割を果たすので、凝集することにより、気泡を除去するのを助けることができる。浮力は気泡径の３乗で増加するのに対して、下方に向かうインク流によって引き起こされる流体抵抗は気泡径の２乗でしか増加しないので、この浮力は、気泡が凝集するのに応じて徐々に支配的になり、大きくなることができる。   When a plurality of bubbles are generated, the bubbles can move toward the first side wall 702c and rise along the first side wall 702c. By following a common path, the forces work to bring the bubbles together and consequently tend to aggregate. As the bubbles aggregate, they can flow out of the slot more quickly than otherwise. Since buoyancy acts to move the bubbles upward against the ink flow, agglomeration can help remove the bubbles. The buoyancy increases with the cube of the bubble diameter, whereas the fluid resistance caused by the downward ink flow increases only with the square of the bubble diameter, so this buoyancy gradually increases as the bubbles aggregate. Can become dominant and grow.

図７に示されるように、第１の表面３０２ｃにおけるスロット３０５ｊの幅ｗ8は、第２の表面３０３ｃにおける幅ｗ9よりも大きい。同様に、第１の表面３０２ｃにおけるスロット３０５ｋの幅ｗ10は、第２の表面３０３ｃにおける幅ｗ11よりも大きい。この実施形態では、スロット３０５ｊ、３０５ｋは、第２の表面３０３ｃから第１の表面３０２ｃに向かって全体として広がるスロットプロファイルを有する。従って、気泡７０４が側壁７０２ｃ、７０２ｄの両方と同時に接触するだけの十分な体積を有する場合には、第１の表面３０２ｃに向かって幅が徐々に広がっていることにより、気泡７０４を第１の表面３０２ｃに向かって動かし、最終的にはプリントヘッドから放出するだけの駆動力を与えることができる。 As shown in FIG. 7, the width w 8 of the slot 305j in the first surface 302c is larger than the width w 9 in the second surface 303c. Similarly, the width w 10 of the slot 305k in the first surface 302c is greater than the width w 11 of the second surface 303c. In this embodiment, the slots 305j, 305k have a slot profile that generally extends from the second surface 303c toward the first surface 302c. Accordingly, when the bubble 704 has a sufficient volume to be in contact with both the side walls 702c and 702d at the same time, the width of the bubble 704 gradually increases toward the first surface 302c. A driving force can be applied that moves towards the surface 302c and ultimately releases from the printhead.

図８〜図８Ｂは別の基板３００ｄを表す。図８は斜視図を表し、一方、図８Ａは、図８に示される線ａ−ａに沿って切り取った断面図を表し、図８Ｂは線ｂ−ｂに沿って切り取った断面図を表す。この実施形態では、線ａ−ａはスロット３０５Ｉの長軸に対して概ね平行であり、線ｂ−ｂはその長軸に対して概ね直交する方向に沿う。   8 to 8B show another substrate 300d. 8 represents a perspective view, while FIG. 8A represents a cross-sectional view taken along line aa shown in FIG. 8, and FIG. 8B represents a cross-sectional view taken along line bb. In this embodiment, line aa is generally parallel to the major axis of slot 305I and line bb is along a direction generally perpendicular to the major axis.

この実施形態では、その長軸に沿って見たとき、スロット３０５Ｉは、図８Ａから最もよく理解されるように、平行四辺形８０４の一部を概ね近似する。同じく、この特定の実施形態では、スロット３０５Ｉは、その長軸に対して横切る方向から見たときに、図８Ｂから最もよく理解されるように、平行四辺形８０６の一部を概ね近似する。他のスロットは、他の幾何学的形状を近似することができる。種々のスロット形状によって、標準的なスロット構成よりも、プリントヘッド設計の自由を高めることができるようになる。   In this embodiment, when viewed along its long axis, the slot 305I generally approximates a portion of the parallelogram 804, as best understood from FIG. 8A. Similarly, in this particular embodiment, slot 305I generally approximates a portion of parallelogram 806, as best seen from FIG. 8B, when viewed from a direction transverse to its long axis. Other slots can approximate other geometric shapes. Various slot shapes allow greater freedom in printhead design than standard slot configurations.

図９Ａ、図９Ｂ及び図１０Ａ、図１０Ｂは、例示的なフィーチャーと、そのフィーチャーを形成するための作製工程とを表す。これら２つの実施形態において、用語「フィーチャー」が用いられる。フィーチャーは、ブラインドフィーチャー、又はスロットを含む貫通フィーチャーにすることができる。   9A, 9B and 10A, 10B depict an exemplary feature and fabrication process for forming the feature. In these two embodiments, the term “feature” is used. The feature can be a blind feature or a penetrating feature including a slot.

図９Ａ、図９Ｂは、基板３００ｅの断面図を表す。図９Ａは、基板内に１つのフィーチャーを形成する際の中間の段階を表し、一方、図９Ｂは基板３００ｅ内に形成されたフィーチャー９０５を表す。フィーチャー９０５は、数ある用途の中でも、流体給送スロット又は電気的な接続子、たとえば、バイアとして利用することができる。フィーチャー９０５は、第１の表面３０２ｅに対して垂直でなく、第１の表面３０２ｅ及び第２の表面３０３ｅにおいてそれぞれ、フィーチャー幅ｗ12、ｗ13の中点を横切る穿孔軸ｂ7を規定する。 9A and 9B are cross-sectional views of the substrate 300e. FIG. 9A represents an intermediate stage in forming a feature in the substrate, while FIG. 9B represents a feature 905 formed in the substrate 300e. The feature 905 can be utilized as a fluid feed slot or electrical connector, eg, a via, among other applications. Feature 905 is not perpendicular to first surface 302e, respectively, in the first surface 302e and a second surface 303 e, defining a drilling axis b 7 across the midpoint of the feature width w 12, w 13.

フィーチャー９０５は、１つ又は複数の側壁によって、少なくとも部分的に画定される。この実施形態では、２つの側壁９０２ａ、９０２ｂが示される。またこの実施形態では、個々の側壁９０２ａ、９０２ｂはそれぞれ、第１の表面３０２ｅに対して概ね垂直である第１の側壁部９０４ａ、９０４ｂを有する。さらにこの実施形態では、個々の側壁９０２ａ、９０２ｂは、第１の表面に対して垂直でない第２の別の側壁部９０６ａ、９０６ｂを有する。   Feature 905 is at least partially defined by one or more sidewalls. In this embodiment, two side walls 902a, 902b are shown. Also in this embodiment, the individual sidewalls 902a, 902b each have first sidewall portions 904a, 904b that are generally perpendicular to the first surface 302e. Furthermore, in this embodiment, each side wall 902a, 902b has a second other side wall portion 906a, 906b that is not perpendicular to the first surface.

フィーチャー９０５は、１つ又は複数の基板除去技法で形成することができる。適当な基板除去技法の例が、図１１Ａ〜図１１Ｃを参照して後に説明される。１つの適当な形成方法は、概ね９１０で示されるように、第２の表面３０３ｅから基板材料を除去することを含むことができる。９１０で示される基板除去工程は、最初に、側壁部９０４ａ、９０４ｂを形成することができる。同じ除去工程及び／又は１つ若しくは複数の異なる除去工程を用いて、概ね９１２で示される基板材料を除去することができる。この事例では、概ね９１２で示される側壁除去工程は、側壁部９０６ａ、９０６ｂを形成することができる。第２の除去工程は、第１の表面３０２ｅ、第２の表面３０３ｅのいずれか、又はそれらの組み合わせから達成することができる。他の実施形態では、９１０で示される基板除去工程の前に、９１２で示される基板除去工程を行うことができる。   Feature 905 can be formed by one or more substrate removal techniques. An example of a suitable substrate removal technique will be described later with reference to FIGS. 11A-11C. One suitable formation method may include removing the substrate material from the second surface 303e, as indicated generally at 910. In the substrate removing process indicated by 910, the side wall portions 904a and 904b can be formed first. The substrate material, indicated generally at 912, can be removed using the same removal process and / or one or more different removal processes. In this case, the sidewall removal process indicated generally at 912 can form sidewall portions 906a, 906b. The second removal step can be accomplished from either the first surface 302e, the second surface 303e, or a combination thereof. In other embodiments, the substrate removal process indicated at 912 can be performed prior to the substrate removal process indicated at 910.

図１０Ａ、図１０Ｂは、基板３００ｆ内に形成されるフィーチャー９０５aを示す。フィーチャー９０５ａは、第１の表面３０２ｆに対して垂直ではなく、第１の表面３０２ｆ及び底面１０００においてそれぞれ、フィーチャー幅ｗ14、ｗ15の中点を横切る穿孔軸ｂ8を規定する。この実施形態では、フィーチャー９０５ａは、第１の領域１００１ａ及び第２の領域１００１ｂを含むことができる。いくつかの実施形態では、２つの領域１００１ａ、１００１ｂは、個別の段階において、又は単一の工程において形成することができる。 10A and 10B show a feature 905a formed in the substrate 300f. Feature 905a is not perpendicular to first surface 302f, respectively, in the first surface 302f and bottom 1000, defines the drilling axis b 8 across the midpoint of the feature width w 14, w 15. In this embodiment, the feature 905a can include a first region 1001a and a second region 1001b. In some embodiments, the two regions 1001a, 1001b can be formed in separate steps or in a single process.

フィーチャー９０５ａは、１つ又は複数の側壁によって、少なくとも部分的に画定することができる。この実施形態では、２つの側壁１００２ａ、１００２ｂが示される。またこの実施形態では、個々の側壁１００２ａ、１００２ｂはそれぞれ、第１の表面３０２ｆに対して垂直でなく、第１の表面３０２ｆに対して第１の角度α4を成す第１の側壁部１００４ａ、１００４ｂを有する。さらにこの実施形態では、個々の側壁１００２ａ、１００２ｂはそれぞれ、第１の表面３０２ｆに対して垂直でなく、第１の表面３０２ｆに対して第２の異なる角度α5を成す第２の異なる側壁部１００６ａ、１００６ｂを有する。これらの例示的な側壁構成によって、マイクロデバイス設計の自由度を高めることができるようになる。 Feature 905a can be at least partially defined by one or more sidewalls. In this embodiment, two side walls 1002a, 1002b are shown. Also in this embodiment, each side wall 1002a, respectively 1002b, not perpendicular to first surface 302f, the first side wall portion 1004a constituting the first angle alpha 4 with respect to the first surface 302f, 1004b. Further, in this embodiment, each of the side walls 1002a, 1002b is not perpendicular to the first surface 302f, but a second different side wall portion that forms a second different angle α 5 with respect to the first surface 302f. 1006a and 1006b. These exemplary sidewall configurations allow for greater freedom in microdevice design.

図１１Ａ〜図１１Ｃは、基板内に１つの例示的なフィーチャーを形成するための作製工程を示す。   11A-11C illustrate a fabrication process for forming one exemplary feature in the substrate.

図１１Ａは、基板内にフィーチャー９０５ｂを形成するだけの十分な基板材料を除去するためのレーザマシン１１０２を示す。フィーチャー９０５ｂは概ね、円形、楕円形、長方形、又は規則的若しくは不規則的いずれかの任意の他の所望の形状を近似することができる。説明のために、ここでは、単一の基板３００ｇが示される。他の実施形態は、後に分離することができるか、又は個々の基板にダイシングすることができる、ウェーハ又は他の材料を基にして実行することができる。   FIG. 11A shows a laser machine 1102 for removing enough substrate material to form a feature 905b in the substrate. Feature 905b may approximate a circle, ellipse, rectangle, or any other desired shape, either regular or irregular. For illustrative purposes, a single substrate 300g is shown here. Other embodiments can be performed on a wafer or other material that can be later separated or diced into individual substrates.

この実施形態では、レーザマシン１１０２は、基板３００ｇをレーザ加工するためのレーザビーム１１０８を生成するように構成されるレーザ源１１０６を備える。レーザビーム１１０８のような例示的なレーザビームは、レーザビームが向けられる基板材料を活性化するだけの十分なエネルギーを与えることができる。活性化は、いくつかある処理の中でも、溶融、気化、剥離、フェーズエクスプローディング、アブレーション、化学反応及び／又はそれらの組み合わせを含むことができる。いくつかの例示的なレーザマシンは、基板を除去するのを助けるために、ガスアシスト工程及び／又は液体によるアシスト工程を利用することができる。   In this embodiment, the laser machine 1102 includes a laser source 1106 configured to generate a laser beam 1108 for laser machining the substrate 300g. An exemplary laser beam, such as laser beam 1108, can provide sufficient energy to activate the substrate material to which the laser beam is directed. Activation can include melting, vaporization, stripping, phase exploding, ablation, chemical reaction, and / or combinations thereof, among other processes. Some exemplary laser machines can utilize a gas assist process and / or a liquid assist process to help remove the substrate.

この実施形態では、基板３００ｇは、処理用の固定具又はステージ１１１２上に配置される。適当な固定具は、当業者であれば理解するはずである。いくつかのそのような固定具は、ｘ、ｙ及び／又はｚ座標に沿って、基板を動かすように構成することができる。   In this embodiment, the substrate 300g is placed on a processing fixture or stage 1112. Appropriate fasteners will be understood by those skilled in the art. Some such fixtures can be configured to move the substrate along the x, y and / or z coordinates.

種々の例示的な実施形態は、レーザビーム１１０８を第１の表面３０２ｇに向けるために、１つ又は複数のミラー１１１４、ガルバノメータ１１１６及び／又はレンズ１１１８を利用することができる。いくつかの実施形態では、そのエネルギーの密度を高めて、さらに実効的に基板を加工するために、レーザビーム１１０８を収光させることができる。これらの例示的な実施形態では、レーザビームを収光させて、レーザビームが基板３００ｇと接触する場所において、所望のビーム形状を達成することができる。   Various exemplary embodiments can utilize one or more mirrors 1114, galvanometer 1116, and / or lens 1118 to direct laser beam 1108 toward first surface 302g. In some embodiments, the laser beam 1108 can be collected to increase its energy density and more effectively process the substrate. In these exemplary embodiments, the laser beam can be collected to achieve the desired beam shape where the laser beam contacts the substrate 300g.

レーザマシン１１０２は、レーザ源１１０６、ステージ１１１２及びガルバノメータ１１１６に接続されるコントローラ１１２０をさらに備える。コントローラ１１２０は、ハードウエア、ソフトウエア及びファームウエアのうちの１つ又は複数に収容されるコンピュータ読取り可能命令を実行するためのプロセッサを備えることができる。コントローラ１１２０は、フィーチャー９０５ｂを形成するために、レーザ源１１０６、ステージ１１１２及び／又はガルバノメータ１１１６を制御することができる。他の実施形態は、手動で、又はコントローラと手動操作との組み合わせで、それらの工程の一部、又は全てを制御することができる。   The laser machine 1102 further includes a controller 1120 connected to the laser source 1106, the stage 1112, and the galvanometer 1116. The controller 1120 can comprise a processor for executing computer readable instructions contained in one or more of hardware, software, and firmware. The controller 1120 can control the laser source 1106, the stage 1112 and / or the galvanometer 1116 to form the feature 905b. Other embodiments can control some or all of these steps manually or in combination with a controller and manual operation.

図１１Ａに示されるように、レーザビーム１１０８が、基板３００ｇ内にフィーチャー９０５ｂを形成している。ステージ１１１２が、基板の第１の表面３０２ｇをレーザビーム１１０８に対して概ね垂直に向けることにより、フィーチャー９０５ｂが形成される。フィーチャー９０５ｂは第１の基板３０２ｇに対して概ね垂直である穿孔軸に沿って延在する。この事例では、フィーチャー９０５ｂの穿孔軸は、基板に隣接するレーザビーム１１０８によって表すことができる。   As shown in FIG. 11A, the laser beam 1108 forms a feature 905b in the substrate 300g. Stage 1112 directs substrate first surface 302g generally perpendicular to laser beam 1108 to form feature 905b. The feature 905b extends along a drilling axis that is generally perpendicular to the first substrate 302g. In this case, the drill axis of feature 905b can be represented by a laser beam 1108 adjacent to the substrate.

図１１Ｂは、後続の作製工程を示しており、フィーチャー９０５ｃを形成するために、ステージ１１１２上で基板３００ｇの位置が変更されている。この実施形態では、ステージ１１１２は、基板３００ｇを、レーザビーム１１０８に対して９０°より小さい角度βに向けることができる。種々の実施形態は、約１０°〜約８０°の範囲の角度を利用することができる。いくつかの実施形態では、角度βは約６０°〜約８０の範囲を有することができる。他の実施形態では、角度βは約４０°〜約５９°の範囲を有することができる。さらに他の実施形態では、角度βは約２０°〜約３９°の範囲を有することができる。この特定の実施形態では、角度βは約７０°を含む。レーザ加工中に、基板上でのレーザビームの集光を維持するために、ステージ１１１２、レンズ１１１８及び／又はガルバノメータ１１１６を調整することができる。この工程を用いて、ブラインドフィーチャー及び／又は貫通フィーチャーを形成することができる。図１１Ｂはステージ１１１２及び基板３００ｇがレーザビーム１１０８に対して角度を成している１つの例示的な構成を示しているが、他の例示的な構成は、所望の向きを達成するために、基板に対してレーザビーム及び／又はレーザマシンに角度を付けることができる。さらに他の実施形態は、基板に対するレーザビームの所望の向きを達成するために、レーザビーム及び基板の両方に角度を付けることができる。   FIG. 11B shows a subsequent manufacturing process in which the position of the substrate 300g is changed on the stage 1112 in order to form the feature 905c. In this embodiment, the stage 1112 can direct the substrate 300 g to an angle β that is less than 90 ° with respect to the laser beam 1108. Various embodiments can utilize angles ranging from about 10 ° to about 80 °. In some embodiments, the angle β can have a range of about 60 ° to about 80. In other embodiments, the angle β can have a range of about 40 ° to about 59 °. In still other embodiments, the angle β can have a range of about 20 ° to about 39 °. In this particular embodiment, angle β includes approximately 70 °. During laser processing, stage 1112, lens 1118 and / or galvanometer 1116 can be adjusted to maintain the focus of the laser beam on the substrate. This process can be used to form blind features and / or through features. FIG. 11B shows one exemplary configuration in which the stage 1112 and the substrate 300g are angled with respect to the laser beam 1108, but other exemplary configurations may be used to achieve the desired orientation. The laser beam and / or the laser machine can be angled with respect to the substrate. Still other embodiments can angle both the laser beam and the substrate to achieve the desired orientation of the laser beam relative to the substrate.

図１１Ｃは、別のフィーチャー９０５ｄを形成する、さらなる作製工程を示す。ステージ１１１２は、所望の向きを有するフィーチャー９０５ｄを形成するために、レーザビーム１１０８に対して基板３００ｇの位置を変更している。当業者であれば、他の適当な構成を理解するはずである。   FIG. 11C shows a further fabrication process that forms another feature 905d. The stage 1112 changes the position of the substrate 300g with respect to the laser beam 1108 in order to form a feature 905d having a desired orientation. Those skilled in the art will appreciate other suitable configurations.

構造的な機構及び方法の段階を具体的に記述したが、添付の特許請求の範囲に規定される本発明の概念は、記述される具体的な機構又は段階には必ずしも限定されないことを理解されたい。むしろ、特定の複数の機構及び段階が、本発明の概念を具現する複数のかたちで開示されている。   Although structural features and method steps have been specifically described, it is understood that the inventive concepts defined in the appended claims are not necessarily limited to the specific features or steps described. I want. Rather, specific mechanisms and steps are disclosed in multiple forms that embody the inventive concept.

１つの例示的な実施形態に係る、１つの例示的なプリンタを概略的に表す正面図である。1 is a front view schematically illustrating an exemplary printer, according to an exemplary embodiment. FIG. １つの例示的な実施形態に係る、図１に示される例示的なプリンタにおいて用いるのに適したプリントカートリッジを概略的に表す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view schematically illustrating a print cartridge suitable for use in the exemplary printer shown in FIG. 1, according to one exemplary embodiment. １つの例示的なプリントカートリッジの一部を概略的に表す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view schematically illustrating a portion of one exemplary print cartridge. １つの例示的なプリントカートリッジの一部を概略的に表す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view schematically illustrating a portion of one exemplary print cartridge. １つの例示的な実施形態に係る、１つの例示的な基板を概略的に表す断面図である。1 is a cross-sectional view schematically illustrating an exemplary substrate, according to an exemplary embodiment. １つの例示的な実施形態に係る、図４に示される基板を概略的に表す上面図である。FIG. 5 is a top view that schematically represents the substrate shown in FIG. 4, according to one exemplary embodiment. １つの例示的な実施形態に係る、図４に示される基板を概略的に表す底面図である。FIG. 5 is a bottom view schematically illustrating the substrate shown in FIG. 4 according to one exemplary embodiment. １つの例示的な実施形態に係る、プリントカートリッジの一部を概略的に表す斜視図である。1 is a perspective view schematically illustrating a portion of a print cartridge, according to one exemplary embodiment. １つの例示的な実施形態に係る、１つの例示的な基板を概略的に表す平面図である。1 is a plan view schematically illustrating an example substrate, according to an example embodiment. FIG. １つの例示的な実施形態に係る、図６に示される例示的な基板を概略的に表す、一部を切り取った斜視図である。FIG. 7 is a cut-away perspective view schematically illustrating the exemplary substrate shown in FIG. 6 according to one exemplary embodiment. １つの例示的な実施形態に係る、図６に示される例示的な基板を概略的に表す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view schematically illustrating the exemplary substrate shown in FIG. 6 according to one exemplary embodiment. １つの例示的な実施形態に係る、図６Ｂに表される図の代替の構成を概略的に表す断面図である。FIG. 6B is a cross-sectional view schematically illustrating an alternative configuration of the view depicted in FIG. 6B, according to one exemplary embodiment. １つの例示的な実施形態に係る、１つの例示的な基板を概略的に表す断面図である。1 is a cross-sectional view schematically illustrating an exemplary substrate, according to an exemplary embodiment. １つの例示的な実施形態に係る、１つの例示的な基板を概略的に表す斜視図である。1 is a perspective view schematically illustrating an example substrate, according to one example embodiment. FIG. １つの例示的な実施形態に係る、１つの例示的な基板を概略的に表す断面図である。1 is a cross-sectional view schematically illustrating an exemplary substrate, according to an exemplary embodiment. １つの例示的な実施形態に係る、１つの例示的な基板を概略的に表す断面図である。1 is a cross-sectional view schematically illustrating an exemplary substrate, according to an exemplary embodiment. １つの例示的な実施形態に係る、１つの例示的な基板を概略的に表す断面図である。1 is a cross-sectional view schematically illustrating an exemplary substrate, according to an exemplary embodiment. １つの例示的な実施形態に係る、１つの例示的な基板を概略的に表す断面図である。1 is a cross-sectional view schematically illustrating an exemplary substrate, according to an exemplary embodiment. １つの例示的な実施形態に係る、１つの例示的な基板を概略的に表す断面図である。1 is a cross-sectional view schematically illustrating an exemplary substrate, according to an exemplary embodiment. １つの例示的な実施形態に係る、１つの例示的な基板を概略的に表す断面図である。1 is a cross-sectional view schematically illustrating an exemplary substrate, according to an exemplary embodiment. １つの例示的な実施形態に係る、１つの例示的な基板を形成するための作製工程を示す図である。FIG. 6 illustrates a fabrication process for forming an exemplary substrate, according to an exemplary embodiment. １つの例示的な実施形態に係る、１つの例示的な基板を形成するための作製工程を示す図である。FIG. 6 illustrates a fabrication process for forming an exemplary substrate, according to an exemplary embodiment. １つの例示的な実施形態に係る、１つの例示的な基板を形成するための作製工程を示す図である。FIG. 6 illustrates a fabrication process for forming an exemplary substrate, according to an exemplary embodiment.

Claims (10)

マイクロデバイスであって、
第１の基板表面（３０２）と、概ね対向する第２の基板表面（３０３）との間に延在する基板（３００）と、
前記第１の表面（３０２）に対して垂直でなく、且つ前記第１の表面（３０２）に対して平行でない穿孔軸に沿って、前記基板（３００）内に形成される少なくとも１つのフィーチャー（９０５）と
を備えることを特徴とする、マイクロデバイス。 A microdevice,
A substrate (300) extending between a first substrate surface (302) and a generally opposite second substrate surface (303);
At least one feature formed in the substrate (300) along a drill axis that is not perpendicular to the first surface (302) and not parallel to the first surface (302); 905). 前記フィーチャー（９０５）は少なくとも１つの側壁（９０２ａ）によって画定され、前記側壁（９０２ａ）の第１の部分（９０４ａ）は前記第１の表面（３０２）に対して概ね垂直であり、前記側壁（９０２ａ）の第２の別の部分（９０６ａ）は前記第１の表面（３０２）に対して垂直でないことを特徴とする、請求項１に記載のマイクロデバイス。   The feature (905) is defined by at least one sidewall (902a), and a first portion (904a) of the sidewall (902a) is generally perpendicular to the first surface (302); The microdevice of claim 1, wherein a second separate portion (906a) of 902a) is not perpendicular to the first surface (302). 前記フィーチャ−（９０５）は少なくとも１つの側壁（１００２ａ）によって画定され、前記側壁（１００２ａ）の第１の部分（１００４ａ）及び前記側壁（１００２ａ）の第２の部分（１００６ａ）は前記第１の表面（３０２）に対して垂直でなく、前記第１の部分（１００４ａ）は前記第１の表面（３０２）に対して第１の角度を成し、前記第２の部分（１００６ａ）は第２の異なる角度を成すことを特徴とする、請求項１に記載のマイクロデバイス。   The feature (905) is defined by at least one sidewall (1002a), the first portion (1004a) of the sidewall (1002a) and the second portion (1006a) of the sidewall (1002a) being the first The first portion (1004a) is not perpendicular to the surface (302), and the first portion (1004a) forms a first angle with respect to the first surface (302), and the second portion (1006a) is second. The microdevice according to claim 1, wherein the microdevices have different angles. 前記穿孔軸は、前記第１の表面（３０２）に対して約１０°〜約８０°の範囲内の角度を成すことを特徴とする、請求項１に記載のマイクロデバイス。   The microdevice of claim 1, wherein the perforation axis forms an angle with respect to the first surface (302) within a range of about 10 ° to about 80 °. プリントヘッド（２０４）であって、
第１の基板表面（３０２）と、概ね対向する第２の基板表面（３０３）との間に延在する基板（３００）と、
前記第１の表面（３０２）と前記第２の表面（３０３）との間に前記基板（３００）を貫通して形成される複数の流体給送スロット（３０５）であって、前記第１の表面（３０２）において、前記複数のスロット（３０５）は第１の面積を有する第１のフットプリント（４０２ａ）を画定し、前記第２の表面（３０３）において、前記複数のスロット（３０５）は第２の面積を有する第２のフットプリント（４０２Ｂ）を画定し、前記第１の面積は前記第２の面積よりも少なくとも約１０パーセントだけ大きい、複数の流体給送スロットと
を備えることを特徴とする、プリントヘッド。 A print head (204),
A substrate (300) extending between a first substrate surface (302) and a generally opposite second substrate surface (303);
A plurality of fluid feed slots (305) formed through the substrate (300) between the first surface (302) and the second surface (303); At surface (302), the plurality of slots (305) define a first footprint (402a) having a first area, and at the second surface (303), the plurality of slots (305) are A plurality of fluid delivery slots defining a second footprint (402B) having a second area, wherein the first area is at least about 10 percent greater than the second area. And the print head. 前記第１のフットプリント（４０２ａ）は、前記スロット（３０５）の長軸に対して直交する方向に沿う第１の幅を有し、前記第２のフットプリント（４０２ａ）は前記スロット（３０５）の前記長軸に対して直交する方向に沿う第２の幅を有し、前記第１の幅は前記第２の幅よりも少なくとも約１０パーセントだけ大きいことを特徴とする、請求項５に記載のプリントヘッド（２０４）。   The first footprint (402a) has a first width along a direction orthogonal to the major axis of the slot (305), and the second footprint (402a) is the slot (305). 6. A second width along a direction orthogonal to the major axis of the first, wherein the first width is at least about 10 percent greater than the second width. Print head (204). 前記第１の幅は前記第２の幅よりも少なくとも約２０パーセントだけ広いことを特徴とする、請求項６に記載のプリントヘッド。   The printhead of claim 6, wherein the first width is at least about 20 percent wider than the second width. 流体吐出デバイスであって、
第１の基板表面（３０２）と、概ね対向する第２の基板表面（３０３）との間に延在する基板（３００）と、
前記第１の表面（３０２）と前記第２の表面（３０３）との間に延在し、前記第１の表面（３０２）に対して概ね平行である長軸に沿う少なくとも１つの流体給送スロット（３０５）と
を備え、前記長軸に対して垂直に見たときに、前記スロット（３０５）は、前記第１の表面（３０２）において第１の中点を規定する第１の幅と、前記第２の表面（３０３）において第２の中点を規定する第２の幅とを有し、前記第１の中点及び前記第２の中点を横切る線は前記第１の表面（３０２）とは直交しないことを特徴とする、流体吐出デバイス。 A fluid ejection device comprising:
A substrate (300) extending between a first substrate surface (302) and a generally opposite second substrate surface (303);
At least one fluid delivery along a major axis extending between the first surface (302) and the second surface (303) and generally parallel to the first surface (302); A slot (305) having a first width defining a first midpoint in the first surface (302) when viewed perpendicular to the major axis. , A second width defining a second midpoint at the second surface (303), and a line crossing the first midpoint and the second midpoint is the first surface ( 302) is not orthogonal to the fluid ejection device. 前記第１の幅は前記第２の幅よりも広いことを特徴とする、請求項８に記載の流体吐出デバイス。   The fluid ejection device according to claim 8, wherein the first width is wider than the second width. 前記少なくとも１つのスロット（３０５）は、前記長軸に対して垂直に見たときに、概ね前記第２の表面（３０３）から前記第１の表面（３０２）に向かって次第に細くなるスロットプロファイルを有することを特徴とする、請求項９に記載の流体吐出デバイス。   The at least one slot (305) has a slot profile that gradually narrows from the second surface (303) toward the first surface (302) when viewed perpendicular to the major axis. The fluid ejection device according to claim 9, wherein the fluid ejection device is provided.
JP2007506450A 2004-03-31 2005-03-29 Features in a substrate and method for forming the same Pending JP2007531645A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/817,716 US20050219327A1 (en) 2004-03-31 2004-03-31 Features in substrates and methods of forming
PCT/US2005/010430 WO2005097506A2 (en) 2004-03-31 2005-03-29 Features in substrates and methods of forming

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009252060A Division JP4970524B2 (en) 2004-03-31 2009-11-02 Method for forming a fluid ejection microdevice and method for forming an inkjet printhead

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007531645A true JP2007531645A (en) 2007-11-08

Family

ID=34964324

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007506450A Pending JP2007531645A (en) 2004-03-31 2005-03-29 Features in a substrate and method for forming the same
JP2009252060A Active JP4970524B2 (en) 2004-03-31 2009-11-02 Method for forming a fluid ejection microdevice and method for forming an inkjet printhead

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009252060A Active JP4970524B2 (en) 2004-03-31 2009-11-02 Method for forming a fluid ejection microdevice and method for forming an inkjet printhead

Country Status (7)

Country Link
US (2) US20050219327A1 (en)
EP (2) EP2042323A1 (en)
JP (2) JP2007531645A (en)
KR (1) KR101099952B1 (en)
CN (1) CN1938158B (en)
TW (1) TWI357883B (en)
WO (1) WO2005097506A2 (en)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011509203A (en) * 2008-01-09 2011-03-24 ヒューレット−パッカード デベロップメント カンパニー エル．ピー． Fluid ejection cartridge and method
JP2016193536A (en) * 2015-03-31 2016-11-17 ブラザー工業株式会社 Liquid discharge device and liquid discharge device unit
JP2018020574A (en) * 2017-10-02 2018-02-08 ヒューレット−パッカード デベロップメント カンパニー エル．ピー．Ｈｅｗｌｅｔｔ‐Ｐａｃｋａｒｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｃｏｍｐａｎｙ， Ｌ．Ｐ． Molded print bar
JP2019107903A (en) * 2019-03-07 2019-07-04 ブラザー工業株式会社 Liquid discharge device and liquid discharge device unit
JP2020006548A (en) * 2018-07-05 2020-01-16 キヤノン株式会社 Baseboard processing method, liquid discharge head baseboard and manufacturing method therefor
JP2020142533A (en) * 2019-03-07 2020-09-10 ブラザー工業株式会社 Liquid discharge device and liquid discharge device unit
US10821729B2 (en) 2013-02-28 2020-11-03 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Transfer molded fluid flow structure
US10836169B2 (en) 2013-02-28 2020-11-17 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Molded printhead
JP2020203467A (en) * 2019-06-19 2020-12-24 キヤノン株式会社 Liquid discharge head
US10994541B2 (en) 2013-02-28 2021-05-04 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Molded fluid flow structure with saw cut channel
JP2021181233A (en) * 2020-06-05 2021-11-25 ブラザー工業株式会社 Liquid discharge device and liquid discharge device unit
US11292257B2 (en) 2013-03-20 2022-04-05 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Molded die slivers with exposed front and back surfaces

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8047156B2 (en) * 2007-07-02 2011-11-01 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Dice with polymer ribs
CN102089151B (en) * 2008-07-09 2013-12-04 惠普开发有限公司 Print head slot ribs
WO2012023939A1 (en) * 2010-08-19 2012-02-23 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Wide-array inkjet printhead assembly with a shroud
US8573739B2 (en) 2010-08-19 2013-11-05 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Wide-array inkjet printhead assembly
CN102689512B (en) * 2011-03-23 2015-03-11 研能科技股份有限公司 Ink gun structure
EP2794276B1 (en) * 2011-12-21 2018-07-25 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fluid dispenser

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4959119A (en) * 1989-11-29 1990-09-25 E. I. Du Pont De Nemours And Company Method for forming through holes in a polyimide substrate
AU657720B2 (en) * 1991-01-30 1995-03-23 Canon Kabushiki Kaisha A bubblejet image reproducing apparatus
US5160577A (en) * 1991-07-30 1992-11-03 Deshpande Narayan V Method of fabricating an aperture plate for a roof-shooter type printhead
US6039437A (en) * 1995-01-31 2000-03-21 Canon Kabushiki Kaisha Ink-jet head and ink-jet printing apparatus incorporating the same
US5811019A (en) * 1995-03-31 1998-09-22 Sony Corporation Method for forming a hole and method for forming nozzle in orifice plate of printing head
JP2940431B2 (en) 1995-03-31 1999-08-25 ソニー株式会社 Printer device
US6074039A (en) * 1996-04-05 2000-06-13 Sony Corporation Printing device
JPH09272207A (en) 1996-04-05 1997-10-21 Sony Corp Production method of printing head
JP3045117B2 (en) 1996-10-14 2000-05-29 ソニー株式会社 Printer device
US5999303A (en) * 1997-03-24 1999-12-07 Seagate Technology Inc. Micro-machined mirror using tethered elements
US6123410A (en) * 1997-10-28 2000-09-26 Hewlett-Packard Company Scalable wide-array inkjet printhead and method for fabricating same
JPH11179576A (en) * 1997-12-16 1999-07-06 Canon Inc Optical machine and manufacture of orifice plate using the machine
US6130693A (en) * 1998-01-08 2000-10-10 Xerox Corporation Ink jet printhead which prevents accumulation of air bubbles therein and method of fabrication thereof
US6273553B1 (en) * 1998-01-23 2001-08-14 Chang-Jin Kim Apparatus for using bubbles as virtual valve in microinjector to eject fluid
ITTO980562A1 (en) * 1998-06-29 1999-12-29 Olivetti Lexikon Spa INK JET PRINT HEAD
US6161923A (en) * 1998-07-22 2000-12-19 Hewlett-Packard Company Fine detail photoresist barrier
EP1024005B1 (en) * 1999-01-29 2012-07-04 Seiko Epson Corporation Ink jet recording head and method of manufacturing the same
JP3554782B2 (en) * 1999-02-01 2004-08-18 カシオ計算機株式会社 Method of manufacturing ink jet printer head
US6563079B1 (en) * 1999-02-25 2003-05-13 Seiko Epson Corporation Method for machining work by laser beam
US6573474B1 (en) * 2000-10-18 2003-06-03 Chromalloy Gas Turbine Corporation Process for drilling holes through a thermal barrier coating
US6497472B2 (en) * 2000-12-29 2002-12-24 Eastman Kodak Company Self-cleaning ink jet printer and print head with cleaning fluid flow system
US6513903B2 (en) * 2000-12-29 2003-02-04 Eastman Kodak Company Ink jet print head with capillary flow cleaning
DE60210770T2 (en) 2001-03-22 2006-08-31 Xsil Technology Ltd. A LASER PROCESSING SYSTEM AND METHOD
US6572215B2 (en) * 2001-05-30 2003-06-03 Eastman Kodak Company Ink jet print head with cross-flow cleaning
US7357486B2 (en) * 2001-12-20 2008-04-15 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Method of laser machining a fluid slot
US6979797B2 (en) * 2002-01-31 2005-12-27 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Slotted substrates and methods and systems for forming same
US20030179258A1 (en) * 2002-03-21 2003-09-25 Xerox Corporation Methods and apparatus for reducing or minimizing satellite defects in fluid ejector systems
US6962402B2 (en) * 2002-12-02 2005-11-08 Silverbrook Research Pty Ltd Inkjet printhead with ink supply passage formed from both sides of the wafer by overlapping etches
US20040021741A1 (en) * 2002-07-30 2004-02-05 Ottenheimer Thomas H. Slotted substrate and method of making
JP2004082468A (en) 2002-08-26 2004-03-18 Seiko Epson Corp Liquid feeder, head unit and liquid ejector
US7299151B2 (en) * 2004-02-04 2007-11-20 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Microdevice processing systems and methods

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011509203A (en) * 2008-01-09 2011-03-24 ヒューレット−パッカード デベロップメント カンパニー エル．ピー． Fluid ejection cartridge and method
US8240828B2 (en) 2008-01-09 2012-08-14 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fluid ejection cartridge and method
US11426900B2 (en) 2013-02-28 2022-08-30 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Molding a fluid flow structure
US10994541B2 (en) 2013-02-28 2021-05-04 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Molded fluid flow structure with saw cut channel
US11541659B2 (en) 2013-02-28 2023-01-03 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Molded printhead
US11130339B2 (en) 2013-02-28 2021-09-28 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Molded fluid flow structure
US10994539B2 (en) 2013-02-28 2021-05-04 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fluid flow structure forming method
US10821729B2 (en) 2013-02-28 2020-11-03 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Transfer molded fluid flow structure
US10836169B2 (en) 2013-02-28 2020-11-17 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Molded printhead
US11292257B2 (en) 2013-03-20 2022-04-05 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Molded die slivers with exposed front and back surfaces
JP2016193536A (en) * 2015-03-31 2016-11-17 ブラザー工業株式会社 Liquid discharge device and liquid discharge device unit
US11654682B2 (en) 2015-03-31 2023-05-23 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Liquid discharge head
JP2018020574A (en) * 2017-10-02 2018-02-08 ヒューレット−パッカード デベロップメント カンパニー エル．ピー．Ｈｅｗｌｅｔｔ‐Ｐａｃｋａｒｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｃｏｍｐａｎｙ， Ｌ．Ｐ． Molded print bar
JP2020006548A (en) * 2018-07-05 2020-01-16 キヤノン株式会社 Baseboard processing method, liquid discharge head baseboard and manufacturing method therefor
JP7195792B2 (en) 2018-07-05 2022-12-26 キヤノン株式会社 SUBSTRATE PROCESSING METHOD, LIQUID EJECTION HEAD SUBSTRATE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF
JP2020142533A (en) * 2019-03-07 2020-09-10 ブラザー工業株式会社 Liquid discharge device and liquid discharge device unit
JP2019107903A (en) * 2019-03-07 2019-07-04 ブラザー工業株式会社 Liquid discharge device and liquid discharge device unit
JP2020203467A (en) * 2019-06-19 2020-12-24 キヤノン株式会社 Liquid discharge head
JP7301620B2 (en) 2019-06-19 2023-07-03 キヤノン株式会社 liquid ejection head
JP2021181233A (en) * 2020-06-05 2021-11-25 ブラザー工業株式会社 Liquid discharge device and liquid discharge device unit
JP7215537B2 (en) 2020-06-05 2023-01-31 ブラザー工業株式会社 LIQUID EJECTOR AND LIQUID EJECTOR UNIT

Also Published As

Publication number Publication date
KR101099952B1 (en) 2011-12-28
EP2042323A1 (en) 2009-04-01
CN1938158B (en) 2010-04-21
JP4970524B2 (en) 2012-07-11
KR20060131936A (en) 2006-12-20
TW200540100A (en) 2005-12-16
CN1938158A (en) 2007-03-28
WO2005097506A3 (en) 2006-02-16
JP2010018042A (en) 2010-01-28
US20070210031A1 (en) 2007-09-13
US20050219327A1 (en) 2005-10-06
EP1729966A2 (en) 2006-12-13
TWI357883B (en) 2012-02-11
US7833426B2 (en) 2010-11-16
WO2005097506A2 (en) 2005-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4970524B2 (en) Method for forming a fluid ejection microdevice and method for forming an inkjet printhead
JP4936880B2 (en) Nozzle plate, nozzle plate manufacturing method, droplet discharge head, and droplet discharge apparatus
JP2005028737A (en) Method of manufacturing ink jet head, and ink jet head
EP2492096A1 (en) Liquid ejection head and process for producing the same
US6930055B1 (en) Substrates having features formed therein and methods of forming
JP2007111957A (en) Liquid droplet delivering head, its manufacturing method and liquid droplet delivering apparatus
JP2007175992A (en) Manufacturing method of nozzle plate, nozzle plate, manufacturing method of droplet discharge head, droplet discharge head, manufacturing method of droplet discharge apparatus and droplet discharge apparatus
JP6103209B2 (en) Method for manufacturing liquid jet head
JP3220504B2 (en) Ink jet printer head and method of manufacturing the same
JP2004216747A (en) Inkjet head and manufacturing method therefor, and inkjet recording apparatus
JP4393730B2 (en) Inkjet head
JP7139710B2 (en) LIQUID EJECTING HEAD AND LIQUID EJECTING APPARATUS
US7338611B2 (en) Slotted substrates and methods of forming
JP3842120B2 (en) Droplet discharge head and inkjet recording apparatus
JP7087713B2 (en) Liquid injection head and liquid injection device
JP3791385B2 (en) Liquid discharge head and manufacturing method thereof
WO2016038883A1 (en) Liquid ejection device, method of manufacturing liquid ejection device, and printer
JP4737420B2 (en) Silicon wafer processing method, silicon wafer, and liquid jet head manufacturing method
JP2002240279A (en) Ink jet head and ink jet recorder
JP2002144547A (en) Ink jet head and its nozzle hole forming method
JP2005212132A (en) Inkjet recording head and its manufacturing method
JP2003205612A (en) Ink-jet head
JP2006082314A (en) Liquid droplet ejecting head, manufacturing method for liquid droplet ejecting head, and liquid droplet ejector
JP2009297941A (en) Nozzle substrate, manufacturing method of nozzle substrate, liquid droplet discharge head, and droplet discharging device
JP2015201590A (en) Method of manufacturing substrate for liquid discharge head

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090225

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090303

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090521

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20090707

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20091102